Термисторы и другие компоненты, чувствительные к температуре, имеют небольшие размеры, но качество их поверхности напрямую влияет на последующую сборку, электрические характеристики и надежность продукта. После пайки и нанесения покрытия дефекты может быть трудно однозначно выявить только путем ручного наблюдения. Практическое решение — разместить специальное автоматизированное оборудование для визуального контроля на необходимых инспекционных станциях существующей производственной линии клиента.
В этом приложении Оборудование Matsuba Component AOI используется для контроля дефектов поверхности термисторов, а не в виде полной сборочной производственной линии, поставляемой PTC. Решение для проверки может быть подключено к линии клиента для проверки внешнего вида пайки, критических размеров, внешнего вида покрытия и размеров покрытия. В этой статье объясняются основные преимущества этого подхода и задачи проверки, которые он может решить.
Область целенаправленного контроля: решение разработано вокруг автоматического контроля дефектов поверхности и размеров после пайки и нанесения покрытия на термистор.
Совместимость с производственной линией: оборудование AOI можно интегрировать с существующей системой управления материальными потоками и системой контроля вместо замены сборочной линии заказчика.
Последовательное выявление дефектов. Машинное зрение уменьшает отклонения, которые могут возникнуть, когда разные операторы определяют небольшие дефекты припоя и покрытия.
Отслеживаемые данные о качестве: результаты контроля, информация о партии, данные о выходе и изображения дефектов могут помочь в анализе качества и улучшении процесса.
Это оборудование лучше всего понимать как решение для контроля дефектов поверхности термисторов, которое работает с производственным процессом клиента. Для создания ценности не требуется выполнять сборку компонентов. Его основная роль — автоматически проверять детали в критических точках контроля качества, выявлять видимые дефекты, проверять размеры и отправлять результаты контроля в систему производства или управления качеством.
В рамках PTC Интеллектуальное инспекционное оборудование , решение компонентов Matsuba фокусируется на двух основных этапах: проверке дефектов поверхности пайки и проверке дефектов поверхности покрытия. Эти этапы важны, поскольку дефект, выходящий за пределы паяльной станции, может быть скрыт или его будет сложнее оценить после нанесения покрытия. Аналогично, проблема с покрытием может повлиять на защиту, размеры, обращение или последующую установку.
Инспекционное оборудование может быть установлено после пайки, после нанесения покрытия и отверждения или в обеих точках, в зависимости от технологического процесса заказчика. Детали линейного интерфейса, такие как направление загрузки, представление деталей, триггерные сигналы, обработка брака, протокол связи и обмен данными, должны быть подтверждены во время оценки проекта.
Пайка создает как электрические, так и механические соединения, поэтому проверка внешнего вида должна быть направлена не только на простое «присутствие или отсутствие» состояния. Небольшие компоненты термистора могут быть прикреплены к выводам или держателям, и даже небольшое позиционное смещение может повлиять на следующий этап нанесения покрытия, формования или сборки. Система AOI использует контролируемое освещение, промышленные камеры, программное обеспечение для обработки изображений и рецепты проверки для конкретного продукта для проверки каждого компонента в повторяемых условиях.
В соответствии с применением продукта, объектами проверки могут быть боковое или вертикальное смещение, вращение чипа, проблемы смачивания припоя, шарики припоя и перемычки припоя. Точная библиотека дефектов должна быть подтверждена образцами заказчика, критериями приемки и ограничениями процесса. Во время подготовки проекта используются квалифицированные и дефектные образцы, чтобы установить визуальные границы между приемлемым паяным соединением и бракованным состоянием.
Несоосность: обнаруживает компонент, который сдвинут, наклонен или повернут за пределы разрешенного положения.
Дефекты смачивания припоя: определяют ненормальное покрытие припоем или внешний вид соединения, которые могут указывать на нестабильный процесс.
Шарики припоя: Находят нежелательные частицы припоя вблизи компонента или области выводов.
Паяное перемыкание: обнаруживает непреднамеренные паяные соединения между соседними проводящими областями.
Отклонение размеров: проверяет выбранные расстояния, положения или геометрию компонента на соответствие утвержденному рецепту проверки.
Компоненты термистора компактны, и разница между квалифицированным соединением и предельным может быть незначительной. На ручную проверку могут влиять усталость оператора, угол обзора, изменения освещения и различные интерпретации стандарта. Автоматизированный контроль применяет одну и ту же логику принятия решений к каждой проверяемой детали. Это поддерживает стабильную оценку качества во время длительных производственных циклов и упрощает сравнение тенденций дефектов по сменам и партиям.
После проверки пайки многие термочувствительные компоненты получают защитное покрытие. Покрытие должно покрывать намеченную площадь, не создавая недопустимых трещин, сколов, выступов, загрязнений или отклонений в размерах. Поскольку покрытие изменяет внешний профиль детали, важны как косметический осмотр, так и проверка размеров.
Приложение для проверки компонентов Matsuba может оценивать длину покрытия и критический диаметр, а также проверять видимые дефекты поверхности. Типичные объекты проверки, перечисленные для продукта, включают трещины, сколы, выступы, прилипание загрязнений и недостаточное покрытие. Эти проверки помогают клиенту предотвратить перемещение деталей с видимыми дефектами или неподходящими размерами на следующий этап производства.
Объект проверки |
Что оценивает система Vision |
Почему это важно |
|---|---|---|
Длина покрытия |
Остается ли область с покрытием в определенных верхних и нижних пределах |
Поддерживает стабильное покрытие и совместимость с последующими устройствами |
Критический диаметр |
Превышает ли профиль компонента с покрытием допустимый размер или не превышает его. |
Помогает контролировать установку и совместимость упаковки. |
Трещина или скол |
Сломанные, расколотые или отсутствующие участки покрытия |
Предотвращает дальнейшее движение заметно поврежденных деталей по ходу потока |
Выступ или деформация |
Ненормальная форма материала за пределами утвержденного контура |
Уменьшает помехи при последующем обращении или сборке. |
Прилипание загрязнений |
Посторонние частицы или аномальные пятна на поверхности |
Улучшает однородность внешнего вида и контроль чистоты процесса. |
Недостаточное покрытие |
Области, где ожидаемое покрытие покрытия является неполным |
Поддерживает стабильное защитное покрытие |
Определенный рецепт проверки применяет одни и те же условия изображения, правила измерения и пороговые значения дефектов для каждой детали. Это снижает зависимость от субъективных визуальных суждений и помогает поддерживать единые критерии проверки в разные смены.
Размещение AOI непосредственно после пайки позволяет заказчику выявить дефекты, связанные с припоем, перед нанесением покрытия или дальнейшей обработкой. Раннее сдерживание предотвращает добавление дополнительных работ к уже неисправной детали. Вторая проверка после нанесения покрытия может быть сосредоточена на качестве поверхности и соответствии размеров.
Заказчику не нужно рассматривать станцию технического контроля как отдельную офлайн-деятельность. Оборудование может быть спроектировано таким образом, чтобы получать детали с существующей линии заказчика, проверять их, сообщать результаты «пройдено/не пройдено» и поддерживать выбранный клиентом метод отбраковки или передачи. Точный механический и электрический интерфейс определяется условиями производства заказчика.
Программное обеспечение для проверки может отображать результаты в режиме реального времени и поддерживать запрос, экспорт и анализ данных. Производственные данные, информация о партии продукта, статистика выхода, категории дефектов и выбранные изображения могут обеспечить более четкое представление о том, что происходило во время производства. При подключении к MES или системе качества клиента эти записи могут поддерживать отслеживаемость и анализ первопричин.
Термисторы могут различаться по размеру корпуса, геометрии выводов, профилю покрытия или допустимым пределам дефектов. Конфигурация шаблонов и параметров позволяет системе контроля поддерживать несколько моделей продуктов. Перед выпуском новой модели ее рецептура должна быть проверена с использованием репрезентативных квалифицированных образцов и образцов с известными дефектами.
Данные AOI позволяют не только разделить исправные и дефектные детали. Повторяющееся увеличение количества дефектов определенного типа может указывать на температуру пайки, состав материала, контроль покрытия, состояние приспособления или проблемы с выравниванием на входе. Данные о тенденциях помогают инженерам-технологам сосредоточить свои исследования на наиболее частых или новых проблемах.
Фактор |
Ручная проверка внешнего вида |
Автоматизированный визуальный контроль |
|---|---|---|
Последовательность суждений |
Может варьироваться в зависимости от оператора и смены |
Использует повторяемые рецепты и пороговые значения. |
Видимость небольших дефектов |
Зависит от увеличения, освещения и внимания. |
Использует контролируемую визуализацию и целевые алгоритмы. |
Измерение размеров |
Часто требуются отдельные датчики или отбор проб. |
Можно комбинировать проверку внешнего вида и выбранных размеров. |
Сбор данных |
Может полагаться на записи вручную |
Может автоматически записывать результаты проверки и статистику дефектов. |
Линейная интеграция |
Можно создать отдельный этап проверки |
Возможность подключения к производственной линии заказчика. |
Успешный проект начинается с цели проверки, а не с общей конфигурации машины. Компания PTC и заказчик должны определить, где деталь попадает на станцию контроля, как она расположена, как камера видит каждую требуемую поверхность и что происходит после положительного или отрицательного результата. Оборудование может обмениваться сигналами готовности, занятости, завершения, прохождения, сбоя, тревоги и сброса с устройством управления линией клиента.
Для проектов, включающих различные конструкции датчиков температуры, соответствующие Решение AOI для сенсорного чипа представляет собой еще один эталон для пайки чипов и проверки внешнего вида покрытия. Однако окончательная конфигурация всегда должна основываться на фактической модели термистора, времени такта, стандарте проверки и интерфейсе объекта.
Квалифицированные образцы и репрезентативные образцы дефектов
Чертежи с размерными допусками и позициями контроля
Письменные определения дефектов с границами «годен/не годен»
Текущая скорость линии, время такта и расстояние между деталями
Направление загрузки детали и метод позиционирования
Требуемые сигналы связи и поля данных
Отклонить требования к обработке и повторной проверке
Требования MES, штрих-кода, партии или отслеживаемости
Перед окончательной приемкой контрольное оборудование должно быть проверено на реальных продуктах клиента. План проверки должен включать квалифицированные детали, явные дефекты, пограничные образцы, повторные запуски, тесты на смену модели и проверки линейного интерфейса. Корреляция измерений также может потребоваться для размерных элементов.
Риски ложного отклонения и риска необнаружения должны оцениваться вместе. Чрезвычайно строгие пороговые значения могут выявить более сомнительные функции, но также могут привести к увеличению числа ненужных отклонений. Слишком свободные пороговые значения могут позволить не заметить значимые дефекты. Сбалансированный рецепт создается путем выборочного тестирования, проверки дефектов и согласования стандартов качества с клиентом.
Нет. Компания PTC предоставляет оборудование для контроля поверхностных дефектов, предназначенное для подключения к существующей производственной линии заказчика. Основная область применения — автоматизированный контроль после пайки и нанесения покрытия.
В зависимости от утвержденного стандарта проверки, элементы могут включать в себя несоосность компонентов, вращение чипа, проблемы смачивания припоя, шарики припоя, перемычки припоя и некоторые отклонения размеров.
Система может проверять дефекты и размеры поверхности покрытия, включая длину покрытия, критический диаметр, трещины, сколы, выступы, загрязнения и недостаточное покрытие.
Да. Различные модели могут поддерживаться с помощью отдельных шаблонов контроля и рецептов параметров при условии проверки образца и любых необходимых приспособлений или оптических настроек.
Упомянутое оборудование поддерживает функции запроса, экспорта и анализа данных. Окончательный формат данных и подключение MES должны быть подтверждены во время технической связи.
Полезные входные данные включают образцы продукции, критерии дефектов, время такта, расположение линии, метод загрузки, требования к связи и ожидаемые функции отслеживания данных.
Основная ценность компонентного автоматизированного оборудования Matsuba в данном случае заключается не в снабжении сборочной линии. Это надежная автоматизация контроля дефектов поверхности термисторов в тех точках, где необходимо контролировать качество пайки и покрытия. Сочетая повторяемые изображения, распознавание дефектов, проверку размеров, управление рецептами и производственные данные, инспекционное оборудование может помочь клиентам улучшить согласованность и отслеживаемость, продолжая использовать существующую производственную линию.
Для решения, основанного на реальных образцах термисторов, скорости линии, стандартах дефектов и требованиях к интерфейсу, клиенты могут обсудить решение по проверке термисторов с PTC.
